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전자선 치료시 납 차폐체 대체물질로서의 텅스텐 나노입자의 유용성 평가 (Evaluation of the Usefulness of Tungsten Nanoparticles as an Alternative to Lead Shielding Materials in Electron Beam Therapy)

  • 김지향;김나경;이규연;정다빈;허영철
    • 한국방사선학회논문지
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    • 제15권7호
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    • pp.949-956
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    • 2021
  • 본 연구의 목적은 전자빔 치료에서 산란선을 차폐하는 데 사용되는 납의 단점을 극복하기 위한 대체 재료로 텅스텐 나노입자를 선택하여 고선량에서 발생하는 산란선에 차폐 효과가 있는지 여부를 평가하는 것이다. 선량계의 위치와 조사야의 크기를 일정하게 설정하기 위해 판을 자체 제작하였다. 유리 선량계는 10 × 10 cm2 크기의 조사야의 중앙에서 십자로 1, 2, 4 cm 떨어진 지점에 위치하여 12곳의 지점에 위치시켰다. 10 × 10 cm2 크기의 텅스텐 나노입자 차폐체를 0.4, 0.75, 1 mm의 소재로 두께 0.75 mm에서 최대 두께 4.0 mm의 총 12가지 유형의 차폐가 적용되었다. 선형가속기를 사용해서 6 MeV에서 4회, 12 MeV에서 4회 측정하였고 선량의 세기는 100 MU로 조사하였다. 실험 결과 조사야로부터 1 cm 거리에서 4 mm 차폐판이 가장 높은 차폐 효과를 보였다. 조사야로부터 2 cm 거리에 적용된 1 mm 차폐판이 차폐 효과가 가장 낮았다. 텅스텐 차폐판의 두께가 두꺼워짐에 따라 전자선 차폐 효과는 급격히 증가하였다. 결론적으로 텅스텐 나노입자는 전자빔 치료에서 납의 대체 재료로 사용이 가능함을 확인하였다.

CLINAC 1800 선형가속기의 15 MV X-선의 특성 (Characteristics of 15 MV Photon Beam from a Varian Clinac 1800 Dual Energy Linear Accelerator)

  • 김계준;이종영;박경란
    • Radiation Oncology Journal
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    • 제9권1호
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    • pp.131-141
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    • 1991
  • 국내에서 처음으로 사용되는 CLINAC 1800에서 발생된 15MV X-선의 특성을 구하기 위하여 3 Dimensional water Phantom Dosimetry system)를 이용하여 방사선 치료에 근간이 되는 심부선량 백분율(POD), 최대 조직 비율(TMR), 편평도(beam profile), 대칭도, Wedge인자 등을 측정하였고 선량계산을 위하여 출력 인자들을 구하였다. 1. 선축상 최대치 지점(Dmax)은 SSD 100cm일때 조사면이 $10\times10cm^2$에서 $3.0\pm0.1$ cm이였고 $4\times4cm^2,\;35\times35cm^2$에서 각각 $3.1\pm0.1\;cm,2.2\pm0.1$ cm으로 조사면이 넓어지면서 측정치가 표면에 가까워지는 결과를 보였다. 2. 조직표면 선량(Surface Dose)는 SSD 100cm일때 조사면이 $10\times10cm^2$에서 $15.5\%$이였고 $4\times4cm^2,\;35\times35cm^2$에서 각각 $9.8\%\;,51.2\%$로 조사면이 넓어지면서 표면 선량은 증가하는 결과를 보였다. 3. 심부선량 백분율(PDO)은 SSD 100cm에서 측정하였고 조사면이 $10\times10cm^2$이고 10cm depth에서 $76.8\%$이였고 $80\%,\;50\%$ 선량의 깊이는 각각 $9.1\pm0.1\;cm,19.9\pm0.2\;cm$으로 측정되었다. 4. 최대조직비율(TMR)은 심부선량 백분율(PDD)로부터 계산하였고 측정값과의 차이는 $10\times10cm^2$ 조사면에서 평균 $1\;%$ 이내의 오차를 보였다. 5. 대칭도(symmetry)와 편평도(flatness)는 조사면 $10\times10cm^2$일때 각각 $0.73\%,\;2.72\%$이였다. 6. 출력인자(output factor)는 $10\times10cm^2$ 기준 조사면에서 흡수선량을 1로 하였을때 $4\times4cm^2,\;35\times35cm^2$ 조사면에서는 각각 0.927, 1.087로 측정되었는데 조사면이 증가할수록 흡수량이 증가하는 결과를 보였다. 7. Wedge factor는 $15^{\circ}\;30^{\circ}\;45^{\circ}\;60^{\circ}$를 10cm깊이에서 측정하였는데 0.825, 0.099, 0.560, 0.457로 각각 측정되었고 아크릴 0.4 mm Tray의 투과율은 0.976이였다. 8. 15 MV X-선에 의한 납벽층의 반가층 두께는 13 mm였고 Cerrobend의 반가층은 15.5 mm으로 측정되었다.

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세기조절방사선치료(Intensity Modulated Radiation Therapy; IMRT)의 정도보증(Quality Assurance) (Quality Assurance for Intensity Modulated Radiation Therapy)

  • 조병철;박석원;오도훈;배훈식
    • Radiation Oncology Journal
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    • 제19권3호
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    • pp.275-286
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    • 2001
  • 목적 : 세기조절방사선치료의 임상적용을 위한 정도보증 절차를 확립하고, 실제 치료환자 1례에 대한 적용 과정을 보고하고자 한다. 대상 및 방법 : 본원에서는 세기조절방사선치료를 시행하기 위해 역방향 치료계획(inverse planning) 시스템으로 $P^3IMRT$ (ADAC, 미국)와 다엽콜리메이터(Multileaf collimator, MLC)가 부착된 방사선치료용 선형가속기 Primus (Siemens, 미국)를 사용하였다. 먼저 다엽콜리메이터에 대한 위치의 정확성, 재현성, leaf transmission factor를 측정하였다. 또한 소조사면에 대한 치료계획시스템의 commissioning을 실시하였다. 이를 이용하여 C자 형태의 가상 PTV (Planning Target Volume)에 대해 9개의 빔을 사용하여 세기변조 조사빔을 설계하여, 이를 팬톰 내에서 절대선량 및 상대선량을 측정하여 비교, 분석하였다. 실제 6개의 세기변조 조사빔을 사용하여 치료를 시행한 전립선암 환자를 대상으로, 팬톰내에서 재 계산된 선량계산 결과를 0.015 cc 미소전리함, 다이오드선량계(Scanditronix, 스웨덴), 필름 선량계, 그리고 선형배열다중검출기(array detector) 등을 사용하여 절대선량 및 상대선량을 평가하였다. 결과 : MLC 위치 정확도는 1 mm 이내이었으며, 재현성은 0.5 mm 내외로 평가되었고, leaf transmission 인자는 10MV 광자선에 대해서 interleaf leakage의 경우, $1.9\%$, midleaf leakage의 경우, $0.9\%$로 측정되었다. 필름, 다이오드선량계, 미소전리함, 물팬톰용 전리함(0.125 cc) 등의 반음영을 측정해 본 결과, 물팬톰용 전리함으로 측정된 반음영 영역$(80\~20\%)$은 필름에 비해 2 mm 가량 크며, 최소 beamlet 크기가 5 mm 임을 감안할 때 부적합한 것으로 판명되었다. RTP commissioning 후 계산 선량은 $1\times1\;cm^2$ 크기 소조사면에서의 측정치와 $2\%$ 범위 내에서 일치하였다. C자 형태의 PTV에 대한 9개의 세기변조된 조사빔에 대한 2회에 걸친 치료중심점에서의 절대선량 측정결과 개별 조사빔에 대하여는 $10\%$ 이상 차이를 보였으나 총 선량은 $2\%$ 이내에서 일치하였다. 필름을 이용한 선량분포도도 계산치와 비교적 잘 일치하였다. 실제 치료환자의 팬톰 내에서의 절대선량 측정 결과 총 선량은 $1.5\%$ 차이를 보였다. 각 조사빔에 대해 중심 leaf의 측방선량분포도를 필름 및 선형배열다중검출기를 사용하여 측정하였으며, 조사면 밖에서 계산선량이 $2\%$ 내외로 작게 나타났으나, 특정 위치를 제외하고는 $3\%$ 이내로 잘 일치함을 확인하였다. 결론 : 세기조절방사선치료를 위해서는 다엽콜리메이터의 위치에 대한 보다 정밀한 정도관리 절차가 개발되어야 될 것으로 판단되며, 조사빔내 세기패턴을 효율적으로 확인할 수 있는 정도보증 절차가 필요할 것으로 사료된다. 본원에서는 팬톰 내에서의 치료중심점과 같이 특정 지점에서의 절대선량 확인 및 필름 혹은 선형배열다중검출기를 사용한 세기분포 패턴의 확인 과정을 통하여, 이를 적절히 병행하여 사용함으로써 세기조절방사선치료에 적합한 정도관리를 시행할 수 있었다.

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열소자 온열요법시 VX-2 hepatoma내의 온도 변화에 대한 연구 (Temperature distribution in VX-2 hepatoma heated with thermoseed hyperthermia)

  • 최일봉;박용휘
    • Radiation Oncology Journal
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    • 제12권3호
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    • pp.295-300
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    • 1994
  • It was the purpose of present study to develop a new thermoseed for heating deep-seated tumors and assessment of the effect of magnetic control on thermoseeds. Aqueous suspension of iron micro spheres (Ferropolysaccharide) was injected directly into the VX-2 hepatoma and heated with 1.2 MHz inductive radiofrequency unit. Aqueous thermoseed suspension was delivered to the tumor by simple percutaneous injection. The limitation of the thermoseed heating method is the positional change of thermoseed particles in the tumor after implantation. The thermoseed particles could enter the systemic blood circulation and cause a severe embolization of a critical organ. To minimize this limitation, we have used the magnetic control after loading the thermoseed in the tumor, W hen ferropolysaccharides were exposed to a strong magnetic field, they magnetized and subsequently exerted a magnetic force on each other, forming larger aggregates of particles. The size of aggregated Particles were too big to enter the systemic blood circulation. Thus, unlike other thermoseed method, we hold the thermoseed particles stationary in the tumor. The temperature of the injected site and immediate vicinity elevated by $4-5^{\circ}C$. The temperature of the surrounding normal hepatic tissue elevated by $1-2^{circ}C$ only. The heating effect within the tumor was variable depending on the density of ferromagnetic aqueous suspension. Our results suggest that inductive heating of tumor injected with ferropolysaccharide solution offers the possibility of effective heat delivery to the defined tumor volume, which is difficult to heat with other heating devices.

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고에너지 Photon Beam에 있어서 Equivalent Square Field에 관한 고찰 (A Study on Equivalent Square Field in High Energy Photon Beam)

  • 김성규;신세원;김명세
    • Journal of Yeungnam Medical Science
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    • 제4권2호
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    • pp.83-88
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    • 1987
  • 본 병원 18MeV 선형가속기에 대한 equivalent square field를 측정하여 다음과 같은 결과를 얻었다. 1. $10{\times}10cm$ 이하의 작은 면적에서 매우 가늘고 긴 조사에서는 실제 측정치와 약 0.5%의 차이를 나타내고 있다. 2. $10{\times}10cm$보다 크며 $15{\times}15cm$보다 작은 중간 면적에서는 실제 측정치와 약 0.64 %의 차이를 나타내고 있다. 3. $15{\times}15cm$보다 큰 면적에서는 실제 측정치와 약 0.24%의 차이를 나타내고 있다. 위와 같은 측정결과로 (6)식에 의해서 구해진 Table 1의 equivalent square field는 매우 바람직함을 알 수 있으며, 특히 매우 가늘고 긴 작은 면적에 대해서는 BJR table보다 오차를 훨씬 줄이고 있어서 식도암 등을 조사할 시에는 매우 유용함을 알 수 있다. 더 나아가 전 영역을 포함하는 더욱 더 근시적인 equivalent square field method가 연구되어야 할 것이다.

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다형성 세망증의 방사선 치료성적 (Primary Radiation Therapy of Polymorhic Reticulosis)

  • 김재성;윤형근;안용찬;박찬일
    • Radiation Oncology Journal
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    • 제9권1호
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    • pp.111-116
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    • 1991
  • 1979년부터 1987년까지 서울대학교 병원에서 상기도에 국한된 다형성 세망증으로 근치적 방사선치료를 받은 33명의 환자의 치료성적을 분석하였다. 발열, 체중감소, 도한등의 전신적 증상은 대상 환자중 $48\%$에서 나타났으며 침윤병소로는 비강이 $85\%$로 가장 많았고 븐비동 및 구개부가 각각 $33\%$$30\%$이었다. 전체 환자의 5년 및 10년 생존율은 각각 $47\%$$40\%$이었다. 방사선 조사야 내에서 재발한 경우와 그렇지 않은 경우간의 방사선 선량 차이는 통계학적으로 유의하였으며 조사야 경계부위에서 재발한 경우는 그렇지 않은 경우에 비해서 조사야 면적이 작았다. 추적 관찰 기간중 악성 임파종 4예, 골수 세망증 1예 등의 전신적 전이가 확인되었다. 따라서 방사선 치료를 시행하여 다형성 세망증의 국소 치료율은 향상시키기 위해서는 최소 4,500 cGy의 선량과 병소주위의 조직을 충분히 포함하는 조사야를 사용해야 하며 전신적 전이를 효과적으로 치료할 화학요법 면에서의 개선이 필요하다고 판단된다.

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X선 촬영 시 연령별 장기선량 차이 연구 (Investigation of organ dose difference of age phantoms for medical X-ray examinations)

  • 박상현;이춘식;김우란;이재기
    • Journal of Radiation Protection and Research
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    • 제28권1호
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    • pp.35-42
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    • 2003
  • 진단 X선 촬영에 의한 소아 및 성인의 장기 등가선량과 유효선량을 구하는 방법론을 개발하였다. 연령에 따른 체격의 차이가 방사선량 분포에 미치는 영향을 평가하기 위해, 식도를 포함한 4개 연령군의 MIRD형 수학적 모의피폭체를 제작하였다. 두 가지의 전형적인 진단 X선 절차인 흉부 PA와 복부 AP 진단 X선 촬영을 모사하여, 연령별 선량을 계산하였다. 흉부 PA 진단 X선 촬영절차에 의해서 환자들은 대략 0.03mSv의 유효선량을 피폭하는 것으로 나타났다. 복부 AP 진단 X선 촬영절차의 경우 연령에 따라서 0.4에서 1.7mSv의 유효선량을 받는 것으로 나타났다. 한정된 조사장을 갖는 방사선에 대해서 선량을 평가했기 때문에, 장기의 위치와 크기, 모양, 그리고 방사선이 입사하는 표면으로부터의 필이 등이 선량 계산에 상당한 영향을 미쳤다. 따라서 진단 X선의 조사장이나 선질의 조절 등을 통해 방호의 최적화를 위한 노력이 중요한 것으로 나타났다. 본 연구에서 개발된 선량계측 절차는 의료방사선 방호의 최적화를 위한 수단으로 활용될 수 있다.

휘어진 경계에서의 좁은 영역에 대한 Radiochromic 필름 도시메트리 평가 (Evaluation of the Radiochromic Film Dosimetry for a Small Curved Interface)

  • 강세권;박소아;황태진;정광호;한태진;김해영;이미연;김경주;배훈식
    • 한국의학물리학회지:의학물리
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    • 제23권4호
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    • pp.234-238
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    • 2012
  • 눈꺼풀에 발생한 종양의 치료를 위해서는 종종 고에너지 전자선이 이용되며, 이 경우 환자의 시력 보호를 위해 금속차폐체를 눈꺼풀과 안구 사이에 삽입하고 방사선 치료를 시행한다. 차폐체에 접한 눈꺼풀 안쪽의 방사선량 확인을 위해서는 매우 작은 측정도구가 필요하며, 굽은 경계면의 특성상 유연한 측정도구가 바람직한데, radiochromic 필름 도시메트리는 이 목적에 매우 적합하다. 작으면서도 휘어진 경계면을 따라서 선량을 측정하기 위해, 눈꺼풀 팬텀과 차폐체 사이에 3-mm 폭의 EBT2 필름 띠를 삽입하고, 6MeV의 전자선을 조사 후, 선량분포를 얻었다. 금속차폐체와 동일한 크기로 아크릴 재질의 차폐체를 제작하여, 금속인공영상물이 없는 CT 영상을 얻은 후, 이를 이용하여 몬테칼로 전산모사를 수행하였다. 전산모사에서는 실제 안구차폐체의 재질을 따라 텅스텐, 알루미늄 및 스테인레스 스틸 등의 물질 정보를 이용하였다. 이렇게 얻은 전산모사 결과는 필름 측정과 2.1% 내에서 일치하였다. 밀리미터 크기 정도로 작고 또한 휘어진 영역에서 radiochromic 필름 도시메트리는 취급도 용이할 뿐만 아니라 만족스런 정확도를 보여주고 있다.

구조센서의 효율적인 구성을 통한 구조 음향연성 평판의 방사음 예측 (Prediction of Radiated Sound on Structure-acoustic Coupled Plate by the Efficient Configuration of Structural Sensors)

  • 이옥동;오재응
    • 한국소음진동공학회논문집
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    • 제24권9호
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    • pp.695-705
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    • 2014
  • In this paper, two types of techniques for the prediction of radiated sound pressure due to vibration of a structure are investigated. The prediction performance using wave-number sensing technique is compared to that of conventional prediction method, such as Rayleigh's integral method, for the prediction of far-field radiated sound pressure. For a coupled plate, wave-number components are predicted by the vibration response of plate and the prediction performance of far-field sound is verified. In addition, the applicability of distributed sensors that are not allowable to Rayleigh's integral method is considered and these can replace point sensors. Experimental implementation verified the prediction accuracy of far-field sound radiation by the wave-number sensing technique. Prediction results from the technique are as good as those of Rayleigh's integral method and with distributed sensors, more reduced computation time is expected. To predict the radiated sound by the efficient configuration of structural sensors, composed(synthesized) mode considering sound power contribution is determined and from this size and location of sensors are chosen. Four types of sensor configuration are suggested, simulated and compared.

흉부촬영에서 overdensity에 따른 overexposure rate를 아는 방법(II) (A Study on Overexposure Rate according to Overdensity in Chest X-ray Radiography(II))

  • 김정민;허준;하야시타로
    • 대한방사선기술학회지:방사선기술과학
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    • 제23권1호
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    • pp.13-19
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    • 2000
  • We have presented with the "A study on overexposure rate according to over-density in chest X-ray radiography(I)" last year. In this report, We could calculate the entrance skin dose from chest X-ray film density the formula $I_0=Ix/e^{-{\mu}x}{\times}mG$, (mG is Bucky factor) was used to deliver the skin dose. At that time, There was two problems that the Bucky factor from maker was not equal to field experience and the field size influenced on the Attenuation Rate. The experiment of Bucky factor was done from film method and retried the Attenuation Rate of Acryle phantom according to Good & Poor geometry. As the results, The Bucky factor from maker higher than in this experiments $30{\sim}40%$. The Attenuation Rate in good geometric condition brings about a little alteration compare with poor geometric condition. In the field experiment, we could get the chest image with very low entrance skin radiation dose $29.3{\mu}Sv$, especially with air gap methode, the entrance skin dose was detected $10{\mu}Sv$.

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